表觀遺傳學(xué)是控制基因活性的化學(xué)機(jī)制，它使我們的細(xì)胞、組織和器官能夠適應(yīng)周圍環(huán)境的變化。但這種優(yōu)勢也可能成為缺點(diǎn)，因?yàn)榕c更穩(wěn)定的 DNA 基因序列相比，這種表觀遺傳調(diào)節(jié)更容易被有毒物質(zhì)改變。
在一項(xiàng)新的研究中，西班牙約瑟夫-卡雷拉斯白血病研究所主任、巴塞羅那大學(xué)遺傳學(xué)系主任Manel Esteller 博士和約瑟夫-卡雷拉斯白血病研究所研究員 Lucas Pontel 博士以及美國加州大學(xué)伯克利分校的 Christopher J. Chang 博士及其研究團(tuán)隊(duì)證實(shí)作為一種常見于各種家用產(chǎn)品和化妝品、污染空氣中并廣泛用于建筑業(yè)的物質(zhì)，甲醛對(duì)正常的表觀遺傳模式具有強(qiáng)大的修飾作用。相關(guān)研究結(jié)果發(fā)表在2023年11月3日的Science期刊上，論文標(biāo)題為“Formaldehyde regulates S-adenosylmethionine biosynthesis and one-carbon metabolism”。
這項(xiàng)新的研究著重探究高濃度甲醛對(duì)身體的影響，這種物質(zhì)已經(jīng)與癌癥（鼻咽腫瘤和白血?。┌l(fā)病風(fēng)險(xiǎn)增加、由脂肪肝導(dǎo)致的肝變性以及哮喘有關(guān)。Esteller博士指出，這是有意義的，因?yàn)?ldquo;甲醛主要是在呼吸時(shí)進(jìn)入人體的，由于它能很好地溶解在水介質(zhì)中，因此最終會(huì)到達(dá)人體的所有細(xì)胞”。
Esteller 博士評(píng)論道，“這種物質(zhì)在建筑、家具制造、紡織業(yè)使用的多種產(chǎn)品和一些美發(fā)產(chǎn)品中特別集中。”
Pontel博士更進(jìn)一步強(qiáng)調(diào)了這一觀點(diǎn)，指出：“甲醛不僅是一種嚴(yán)重的環(huán)境危害物，經(jīng)常出現(xiàn)在污染的煙霧中，而且還可以通過甜味劑阿斯巴甜（aspartame）等常見飲食物質(zhì)的代謝在我們體內(nèi)產(chǎn)生。此外，我們的細(xì)胞會(huì)不斷產(chǎn)生甲醛，這是一種已知的可導(dǎo)致癌癥的誘變劑。”
在概述這項(xiàng)新的研究時(shí)，Esteller 博士指出，“我們發(fā)現(xiàn)，甲醛是 MAT1A 蛋白的抑制劑，而 MAT1A 蛋白是 S-腺苷-L-蛋氨酸（SAM）的主要生產(chǎn)者，SAM是調(diào)節(jié)表觀遺傳活性的化學(xué)基團(tuán)‘甲基’的通用供體。具體來說，我們發(fā)現(xiàn)接觸甲醛會(huì)導(dǎo)致 SAM 含量減少，并造成組蛋白甲基化的喪失，而組蛋白是包裝 DNA 和控制數(shù)千個(gè)基因功能的蛋白。”
甲醛對(duì)SAM生物合成的抑制作用。圖片來自Science, 2023, doi:10.1126/science.abp9201。
綜上所述，這項(xiàng)新的研究揭示了甲醛毒性的一個(gè)更令人擔(dān)憂的方面。Pontel博士總結(jié)道，“我們發(fā)現(xiàn)甲醛有能力改變我們細(xì)胞的表觀遺傳景觀，這可能是甲醛致癌特性得到充分記錄的原因之一。”
除了已知的致突變特性外，這種有毒物質(zhì)引起的表觀遺傳變化可能直接導(dǎo)致上述疾病的發(fā)生。在這方面，Esteller 博士指出，“國際衛(wèi)生機(jī)構(gòu)已經(jīng)在盡可能地限制甲醛的使用，但仍有一些工作領(lǐng)域在大量使用甲醛，如樹脂制造、塑料生產(chǎn)、工業(yè)鑄造或化妝品行業(yè)。此外，甲醛還來源于汽車汽油的燃燒和煙草煙霧中；因此，應(yīng)推廣旨在減少接觸這種物質(zhì)的環(huán)境和健康政策。”
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